Qual é o impacto ambiental da fabricação e reciclagem de baterias EV?

Uma ressalva importante para a disseminação de veículos elétricos é a questão do que faremos com todas essas baterias de carros quando o tempo acabar. Há também a preocupação com o impacto ambiental da mineração de lítio, sem falar em outros metais essenciais, como cobalto e níquel. Vamos levar algum tempo para ver o que vai para as baterias EV, para onde vão quando estão mortas e se os EVs ainda são a melhor escolha para o meio ambiente.

As baterias de veículos elétricos são recicláveis?

As baterias EV são altamente recicláveis. Mais de 95% dos componentes de uma bateria de íons de lítio podem ser extraídos por hidrometalurgia. Isso envolve triturar os componentes da bateria e passá-los por uma solução ácida. Uma série de solventes e rodadas de galvanoplastia são capazes de retirar elementos individuais da solução. A recuperação da fundição é comum, mas mais intensiva em energia e menos eficaz. A poluição causada por este processo de reciclagem é insignificante . O problema agora é que não temos instalações de reciclagem suficientes atualmente funcionando na escala necessária para atender ao dilúvio de baterias de VE saindo do fim de sua vida útil. Atualmente, estamos reciclando apenas cerca de 5% de nossas baterias de íons de lítio , mas felizmente o valor crescente do lítio, cobalto e níquel torna a perspectiva de recuperá-lo muito mais atraente.

Tornar o processo de reciclagem lucrativo pode ser um desafio, dependendo dos materiais que você está direcionando, mas este estudo analisa muito bem a economia .

“A maioria das rotas de processo alcança altos rendimentos para os valiosos metais cobalto, cobre e níquel. Em comparação, o lítio só é recuperado em poucos processos e com menor rendimento, embora com alto valor econômico. A recuperação dos componentes de baixo valor de grafite, manganês e solventes eletrolíticos é tecnicamente viável, mas economicamente desafiador.”

Qual é o impacto ambiental da mineração de lítio?

Embora seja um componente vital das baterias, o lítio representa apenas cerca de 11% da massa total de uma célula . Você pode ver como isso influencia a química da bateria aqui . Austrália, Chile e China produzem a maior parte do suprimento mundial de lítio. As aplicações automotivas consomem cerca de 31% dessa oferta , mas espera-se que essa demanda continue em uma trajetória ascendente acentuada.

Existem duas maneiras pelas quais o lítio é extraído: salinas e mineração de rochas duras. Quando o minério de espodumênio duro é extraído, ele é quebrado, separado, submetido a um banho de ácido e, eventualmente, o sulfato de lítio pode ser retirado da mistura. Este é um método de mineração muito tradicional com todos os riscos usuais de acúmulo de poluentes em tanques de rejeitos. É um processo relativamente barato em comparação com o processamento de salinas, mas também produz um produto de qualidade inferior. A Austrália, com 46% da produção mundial de lítio , depende muito da mineração de rochas duras. Como esse método é tão trabalhoso, não é surpresa que produza cerca do triplo das emissões por tonelada métrica de lítio, em comparação com as salinas .

As salinas são criadas quando a água é bombeada para o subsolo e retorna à superfície com minerais dissolvidos. Essa salmoura é espalhada por grandes piscinas para evaporar, deixando para trás os minerais a serem separados e processados. As salinas são comuns em um triângulo sobreposto ao Chile, Argentina e Bolívia. As montanhas próximas dos Andes criaram grandes depósitos não muito abaixo da superfície, graças à atividade geotérmica que lixivia minerais da rocha vulcânica. A elevação mais alta também promove uma evaporação mais rápida nas piscinas de salmoura.

O principal custo da extração de lítio em salinas é o uso da água. No entanto, obter números exatos é um desafio. As estimativas variam de 250 galões de água por libra de lítio , até um milhão de galões . Dados do governo chileno sugerem que a produção de salmoura nas planícies do Atacama está ultrapassando a capacidade de recarga do aquífero em cerca de 30% . Cerca de 65% da água da região é usada para mineração de lítio. Essas operações estão ocorrendo em desertos onde o abastecimento de água já é tênue para as populações locais e coloca pressão adicional sobre a agricultura local . Além de lidar com água cada vez mais escassa nos lugares mais secos da Terra, os grupos aborígenes que habitam áreas vizinhas também correm o risco de lidar com materiais abandonados e ecossistemas interrompidos devido à indústria de mineração. Muitos já foram sujeitos a esse tipo de abuso por parte de mineradoras internacionais no passado. Como resultado, eles se opuseram firmemente a novos projetos ou reivindicaram a propriedade significativa deles.

E os outros materiais usados ​​nas baterias?

As baterias contêm muitos outros materiais, como níquel, cobalto e grafite.

O cobalto é extraído principalmente do Congo, que produz cerca de metade do suprimento mundial. O forte investimento chinês resultou na construção de muitas operações de mineração industrial para suprir suas demandas de produção, mas os trabalhadores locais são frequentemente excluídos desse empreendimento. Em vez disso, eles são relegados a cavar suas próprias minas artesanais com poucas precauções de segurança e poucos recursos em caso de ferimentos. Eles acabam vendendo seu cobalto para os mesmos comerciantes que transportam cobalto extraído industrialmente para refinarias na China.

A produção de níquel é menos complicada, mas não sem seus custos . É amplamente minerado em todo o mundo, com a Indonésia fornecendo cerca de 30% da oferta total . A maior parte é destinada à fabricação de aço inoxidável e apenas 6% para baterias.

Os VEs ainda são melhores para o meio ambiente, uma vez que a produção e a reciclagem de baterias são contabilizadas?

Coletivamente, isso pode parecer um alto custo para tornar nossos EVs uma realidade. As avaliações do ciclo de vida comparando os carros elétricos com os tradicionais mostram que os EVs são realmente carregados de emissões graças ao custo das baterias. Onde essa diferença é compensada é ao longo da vida útil do veículo. Os motores de combustão interna tornam os carros entre 60% e 68% mais emissivos do que os EVs nos EUA. Considerando o papel descomunal que o combustível desempenha nesse cálculo, limpar a rede elétrica é quase tão importante quanto colocar um monte de EVs na estrada. A economia média de emissões na Europa pode variar entre 28% e 72% , dependendo de como os veículos elétricos estão sendo carregados.

Em última análise, os EVs ainda são uma transição necessária para reduzir as emissões globais. Dito isso, aqueles que vivem perto das minas ainda têm muitos desafios empilhados contra eles. Eles são confrontados com os terríveis efeitos ambientais da mineração bem antes dos efeitos das mudanças climáticas. Os governos precisarão fazer um trabalho melhor para responsabilizar a indústria de mineração pelo gerenciamento adequado do local antes que fiquemos muito orgulhosos de povoar um futuro verde cheio de veículos elétricos.